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Date 2009/06/30 16:33:50
Name Winest
Subject 톱니바퀴의 비밀?(살아있는 수학)
Q&A에는 7번 검색하는 동안 없기에 여쭈어보겠습니다.

<페렐만의 살아있는 수학>에서 톱니바퀴와 관련된 문제입니다.

8개의 톱니가 있는 작은 톱니바퀴와 24개의 톱니가 있는 큰 톱니바퀴가 맞물려 있습니다.
큰 톱니바퀴를 돌리면 작은 톱니바퀴는 큰 톱니바퀴 주위를 돕니다.
24개의 톱니가 있는 톱니바퀴가 한 바퀴 돌때 8개의 톱니가 있는 톱니바퀴는 몇 번을  회전하게 될까요?

가 문제입니다.

3번인 줄 알았는데 답은 4번이 나왔습니다.
답에 나와있는 예에 동전 100원짜리 두개를 두고 돌리면 동전 하나는 한 동전을 도는데 2회전을 한다고 합니다.
실행보니까 그렇게 되덥니다.

그렇지만 톱니의 경우 맞물려 있기 때문에 각 톱니당 톱니가 연결되어 있어서 24/8 하면 3바퀴가 정상인 듯 합니다.
4회전을 하는 이유에 대해 알려주시면 고맙겠습니다.

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MoreThanAir
09/06/30 17:05
수정 아이콘
제 생각으로는... 한 24개의 톱니가 고정된 상태라면 3번 돌고 말겠죠. 하지만 톱니는 맞물려 같이 돌아갑니다.

80일 간의 세계일주를 하고 하루 늦은 줄 알았더니 지구가 도는 방향으로 여행을 해 하루가 남았다는 이런 얘기...흐흐
09/06/30 17:12
수정 아이콘
그림을 그려주면서 설명하면 편한데...

일단은 둘다 원이고, 작은원이 큰 원의 주위를 돌기 때문에 그렇습니다.

일단 3바퀴이기 때문에 한바퀴씩 본다면 120도를 돌았을 때 한바퀴가 됩니다.

그런데 작은원이 한바퀴를 돌고 나면 맨 처음 작은원의 접지점과 120도 지점의 작은원의 접지점이 같습니다.

하지만 맨 처음에는 접지점이 작은원의 아래쪽에 있었고 한바퀴를 돈 후 접지점은 왼쪽 위쪽에 있게 됩니다. (작은원이 시계 방향으로 돌 경우...)

그렇기에 두 원의 입장에서는 한바퀴를 돌았지만 우리가 봤을때엔 한바퀴 + 120도를 돈 셈이죠.

그래서 주위를 다 돌면 3바퀴 + (120 * 3) 을 해서 4바퀴가 되는 것입니다.

역시 그림을 안그리니 무슨말을 썼는지도 잘 모르겠네요.
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